Организация капитального ркпонта пути с глубокой очисткой балласта на Амгуньской дистанции пути (1199216), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

где Pp – максимальное значение вертикальной силы, вызываемой

колебаниями рессор, кН;

Pp = жр zmax , (1.6)

где жр – жесткость рессорного подвешивания, приходящаяся на одно

колесо, Н/м;

zmax =7,9 + 10,368*10^-4v² , (1.7)

где zmax – максимальное значение динамического прогиба рессоры, м .

Расчет выполнен для локомотива 2ТЭ10м. Результаты расчета сведены в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 - Результаты расчета

Средние квадратические отклонения переменной нагрузки от расчетного колеса на рельс определены с использованием формул:

Sнп = 0,565*10^-l v , (1.8)

где – коэффициент, учитывающий воздействие необрессоренных масс подвижного состава;

– коэффициент, учитывающий влияние типа рельсов на образование неровностей;

• – коэффициент, учитывающий тип шпал;

• – коэффициент, учитывающий род балласта;

l – расчетное расстояние между осями шпал, м;

qк – необрессоренная масса приходящаяся на одно колесо, кН.

Sинк = 0,5*0e0 , (1.9)

где e – величина наибольшей расчетной глубины неровности на колесе, м;

• – максимальный дополнительный прогиб рельса при прохождении колесом косинусоидальной неровности, отнесенный к единице глубины неровности.

Sннк = , (1.10)

где d – диаметр колеса, м.

Предварительно установлена критическая скорость по формуле (1.11) и коэффициенты  в формуле (1.9):

Vкр = 0,182 , (1.11)

где g = 9,81 м/с².

Далее существует два условия по которым назначались коэффициенты :

1.  = 1,47 при v vкрит ;

2. – по графику [1, рисунок III-1, стр.114].

Расчеты по определению частных значений Si, по формулам (1.5), (1.8), (1.9), (1.10) суммарных средних квадратических отклонений S и расчетных нагрузок Ррасч. сведен в таблицу 1.4.

Таблица 1.4 – Средние квадратические отклонения переменной

нагрузки и расчетные нагрузки

В расчетах действие системы нагрузок на расчетное сечение в любом элементе верхнего строения пути приведено к эквивалентной одной нагрузке с помощью линий влияния и . В первом случае () за расчетную ось принята первая, а во втором случае () – вторая.

Изгибающие моменты в рельсах M и давления на шпалу Q определяются по формулам:

M = (Pрасч +  ) , (1.12)

Q = ( Pрасч +  ) . (1.13)

Таблица 1.5 – Значения функций и в зависимости от k*l

	k , м	l , м	k*l		
Вторая	1,0	2.1	2.1	-0,1675	0,0439
Третья	1,0	4,2	4,2	0,0057	-0,0204

Таблица 1.6 – Определение изгибающих моментов и давлений на опору

I ось II ось I ось II ось

l l

 Ррасч  Ррасч

- - - -

+ +

Рисунок 1.1 Эпюры изгибающих моментов и давлений на шпалу

1.1.2 Расчет напряжений в элементах верхнего строения пути от действия подвижного состава

Расчеты по определению кромочных напряжений в головке рельса по формулам (1.14) и (1.15) сведены в таблицу 1.7. Результаты расчетов по определению напряжений в шпалах под подкладками и в щебне под шпалами по формулам (1.16) и (1.17) приведены там же.

п-о = , (1.14)

где п-о – осевые напряжения на нижней постели подошвы, Па;

Wп – момент сопротивления подошвы, м³.

п-к = fп-о , (1.15)

где f – коэффициент, учитывающий горизонтальный изгиб и кручение рельса.

ш = , (1.16)

где – опорная площадь рельсовой подкладки, м².

б = , (1.17)

где  – коэффициент изгиба шпалы по ее длине;

a – длина шпалы, м;

b – ширина нижней постели шпалы, м.

Таблица 1.7 – Расчет напряжений в элементах верхнего строения пути

Из таблицы 1.7 видно, что напряжения от изгиба в рельсах значительно меньше допускаемых [ р ]= 240 МПа, напряжения в шпалах под подкладками при деревянных шпалах не превышают [ ш ]= 1,6 МПа, максимальное напряжение в щебне под шпалой – 1,091 МПа – меньше рекомендуемого придела под вагонной нагрузкой 0,325 МПа. Таким образом, напряжения во всех рассматриваемых элементах верхнего строения пути с рельсами длиной 25 м под воздействием локомотива 2ТЭ10м, движущегося с конструкционной скоростью, соответствуют условиям нормальной эксплуатации пути.

1.1.3 Расчет напряжений в грунте основной площадки земляного полотна

Расчет выполнен для прямого участка пути. Дополнительные характеристики верхнего строения пути для расчета выписаны из [1, приложение III-7, стр.149 ]: А = 0,235; С1 = 0,223; С2 = 0,110.

Чтобы установить влияние каждого из колес двухосной тележки вагона на величины расчетных давлений на основную расчетную шпалу и смежные с ней, найдены значения ординат функции которые находятся в таблице 1.8. Индексы при l и показывают, к какой оси тележки относится данная колесная нагрузка. В этой же таблице подсчитаны указанные давления по формуле:

Q = (Pрасч    (1.18)

где i – условный номер шпалы.

Напряжения в балласте под расчетной шпалой и смежными с ней определены по формуле (1.17).

Таблица 1.8 – Средние давления на балласт в подрельсовом сечении и напряжения в балласте

Расчетные напряжения на основной площадке земляного полотна определены на глубине h = 0,55 м под шпалой в таблице 1.90 по формуле:

    (1.19)

где  – напряжения от воздействия расчетной шпалы на глубине h от ее нижней постели, МПа;

 – напряжения от воздействия соседней шпалы, слева от расчетной, МПа;

 – напряжения от воздействия соседней шпалы, справа от расчетной, МПа.

 r [ 0.635 mC +1.275 ( 2 - m ) C ] (1.20)

где r – поправочный коэффициент, зависящий от типа шпал.

 = A  

m = (1.22)

Таблица 1.9 – Расчетные напряжения на основной площадке

Расчетная схема для определения напряжений на основной площадке земляного полотна приведена на рисунке 1.2.

Результаты проведенного расчета показали, что для исправного земляного полотна, для которого напряжения на основной площадке допускаются [ ] = 0,08 МПа, воздействие нагрузки от локомотива при выбранной конструкции верхнего строения пути допустимо при всех рассмотренных значениях скорости и соответствует условиям нормальной эксплуатации.

1.1.4 Анализ напряжений в элементах верхнего строения пути и на основной площадке земляного полотна при изменении нагрузки и модуля упругости подрельсового основания

Помимо выполненного расчета, на ЭВМ произведен расчет для четырехосного полувагона с Рос= 25 т/ось, а также с Рос= 30 т/ось для пути на деревянных шпалах для прямой, с различными модулями упругости подрельсового основания учитывая то, что линия железной дороги может проходить на участках со слабыми основаниями. Как показывают расчеты при увеличении осевой нагрузки резко возрастают напряжения на основную площадку земляного полотна, что превышает допускаемые значения при скорости 80 км/ч, в том случае если участок расположен на слабом основании при осевой нагрузки 30 тонн на ось значительно увеличиваются напряжения в рельсах. В этом случае требуется усиление верхнего строения пути. Результаты расчетов приведены в таблицах 1.10 – 1.15.

l

l l l

P

Q Q Q

l l l

h

Рисунок 1.2 Расчетная схема передачи нагрузки колеса на балласт и

основную площадку земляного полотна

Таблица 1.10 – Расчет напряжений в элементах верхнего строения пути

U=27 Мпа.

Таблица 1.11 –– Расчет напряжений в элементах верхнего строения пути

U=27 Мпа.

Таблица 1.12 –– Расчет напряжений в элементах верхнего строения пути

U=10 Мпа.

Таблица 1.13 – – Расчет напряжений в элементах верхнего строения пути

U=20 Мпа.

Таблица 1.14 –– Расчет напряжений в элементах верхнего строения пути

U=29,5 Мпа.

Таблица 1.15 – – Расчет напряжений в элементах верхнего строения пути

U=27 Мпа.

1.2 Расчет пути на устойчивость

Железнодорожный путь работает в сложных условиях динамического взаимодействия с проходящим по нему подвижным составом и, кроме того, подвергается воздействию природных факторов.

Амплитуда колебаний температур рельсов составляет 111⁰С. Минимальная температура Тmin = -51⁰С, а максимальная температура Тmax = +60⁰C.

Нагревание или охлаждение рельса вызывает изменение его длины. Допускаемый нагрев рельсов с нулевыми зазорами по условиям устойчивости определен ЦНИИ МПС экспериментальным путем.

Для рельсов Р-65 при щебеночном балласте допускаемый нагрев рельсов tс по устойчивости пути при нулевых зазорах (затяжка гаек стыковых болтов ослаблена) приведен в таблице 1.16.

Таблица 1.16 – Допускаемый нагрев рельсов по устойчивости пути при

Характеристики

Список файлов ВКР